一种基于活性碳电极的超级电容器及其制造方法

摘要

本发明公开了属于电容器的制造技术范围的一种基于活性碳电极的超级电容器及其制造方法。该电容器为圆柱形结构，由活性碳阳极和活性碳阴极依次迭加卷绕为电极芯后，密封在不锈钢或铝外壳内构成圆柱型结构，活性碳电极材料由活性碳粉末和活性碳纤维混合而成。采用涂覆方法制备活性碳阳极和活性碳阴极，灌注有机电解液组装成为全密封免维护型超级电容器。由溶剂和溶质构成活性碳电极有机电解液，正负电极从两端引出，电极集流体和引流片结构可显著降低电容器内阻，电容器壳体与正负极端子分别绝缘，壳体本身不带电，具有更高的安全性。所组装电容器具有良好的储能特性和高功率放电特性，在工业、交通、电子、军事等领域广泛应用。

主权项

一种基于活性碳电极的超级电容器，所述超级电容器的结构为活性碳阳极和活性碳阴极依次迭加卷绕为电极芯后，密封在不锈钢或铝外壳内构成圆柱型结构，灌注有以四乙基四氟硼酸铵或三乙基一甲基四氟硼酸铵为溶质，以碳酸丙烯脂、环丁砜或碳酸丙烯脂与5‑40wt％的环丁砜的混合物为溶剂组成的有机电解液，组装成为全密封免维护型超级电容器；其中电解液中溶质的浓度为0.5mol/L～1.6mol/L；其特征在于，所述活性碳阳极及活性碳阴极是采用浆料涂覆法制备，将粉末状活性碳以及纤维状活性碳混合成的多孔电极物质，并将多孔电极物质与粘合剂混合溶解在水性溶剂中制成电极浆料，活性碳纤维在此处具有增强电极的结构强度并降低电极内阻的作用，将电极浆料充分剪切搅拌；以铝箔作为基体进行连续化涂覆，将电极浆料均匀的刮涂在铝箔上，烘干后连续辊压，由此得到活性碳阳极及活性碳阴极；其中活性碳粉末和活性碳纤维段粉末各自成分为10～90wt％，选用成都茵地乐电源科技有限公司生产的133水性粘合剂为锂电池电极水性粘合剂，粘合剂的比例为3～10wt％，将电极材料和粘合剂于水性溶剂中充分混合、搅拌、剪切后得到电极浆料，该浆料应在真空状态下脱泡12小时以上，其单侧涂覆厚度不超过200微米，而且上下两面的空白都留在同一侧，空白的宽度最大不超过电极幅宽的10％，最小不低于电极幅宽的5％；涂覆完成后先行将电极自然晾干，然后在80℃真空条件下烘干48小时，完成烘干后将电极反复辊压，辊压后的厚度不低于原厚度的50％，不高于原厚度的80％。